KR102630351B1 - 강판의 평탄도 측정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스킨패스밀(SPM) 등을 거친 열연 코일의 최종 제품단에서 무장력 평판 상태로 강판의 평탄도를 측정하여 고객사의 측정 기준을 맞춤으로써 고객사의 클레임 발생율을 최소화할 수 있게 하는 강판의 평탄도 측정 시스템에 관한 것으로서, 강판의 표면에 조사광을 조사하는 발광부; 상기 조사광에 의한 상기 강판의 반사광을 수광하는 수광부; 및 삼각측량법을 이용하여 상기 수광부에서 수광된 수광 데이터의 광경로를 통해 거리를 측정하는 방식으로 상기 강판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 평탄도 측정부;를 포함하고, 상기 강판은, 페이오프릴(POR, Pay Off Reel)과 텐션릴(TR, Tension Reel) 사이에서 스킨패스밀(SPM, Skin Pass Mill)에 의해 최종적으로 표면 가공된 열연 강판일 수 있다.
Description
본 발명은 강판의 평탄도 측정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스킨패스밀(SPM) 등을 거친 열연 코일의 최종 제품단에서 무장력 평판 상태로 강판의 평탄도를 측정하여 고객사의 측정 기준을 맞춤으로써 고객사의 클레임 발생율을 최소화할 수 있게 하는 강판의 평탄도 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 열간 압연 라인 등에서 생산된 핫코일은 최종 제품단(정정 라인)에서 주문규격에 맞도록 소정 두께와 폭의 코일로 가공되는 데, 이러한 최종 제품단에는 코일의 평탄도를 개선하거나, 표면 조도 조절, 경도 부여 또는 연신 응력 방지 등의 목적으로 대체로 스킨패스밀(SPM, Skin Pass Mill)을 배치하게 된다. 이러한 스킨패스밀(SPM)은 압연 코일의 기계적 성질을 개선하고 표면 사상을 행하거나 원하는 치수 규격을 달성하기 위해 강판 두께의 0.3 내지 3.0 퍼센트 정도로 가벼운 압연을 수행하는 것으로서, 조질 압연이라고도 칭하는데, 한 쌍의 작업롤을 포함하는 통상 4개 내지 6개의 롤로 구성되어, 소재에 따라 소정의 압하력으로 강판을 가압하고, 전후단에서의 장력제어 및 롤벤딩 등의 수단을 통하여 강판의 두께나 형상 및 평탄도를 제어할 수 있다.
그러나, 종래에는 이러한 열간 압연 공정에서 스킨패스밀을 거친 최종 제품단에서 고객사의 조건, 즉 무장력 평판 상태인 강판의 평탄도를 측정하는 장치가 없었고, 강판의 평탄도를 측정하기 위해 센서나 카메라를 설치한다 하더라도 고온의 각종 이물질들이 발생되는 열악한 열연 환경 하에서 센서나 카메라가 쉽게 고장나거나 파손되는 등의 문제점들 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 고객사의 측정 조건과 유사한 무장력 평판 상태로 스킨패스밀을 통과한 강판의 평탄도를 측정하여 고객사 클레임에 적극적으로 대응할 수 있고, 최종 제품의 품질 측정 데이터를 확보하여 품질 보증 체계의 개선이 가능하며, 강판의 이동 방향으로 길게 형성된 다수개의 발광부들을 이용하여 강판의 평탄도 뿐만이 아니라 폭방향 만곡, 길이 방향 만곡, 캠버 등 다양한 강판의 형태를 측정할 수 있고, 열연 및 열처리 공정에서 평탄도를 제어할 수 있는 최종 제품의 피드백 데이터들을 확보할 수 있게 하는 강판의 평탄도 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템은, 강판의 표면에 조사광을 조사하는 발광부; 상기 조사광에 의한 상기 강판의 반사광을 수광하는 수광부; 및 삼각측량법을 이용하여 상기 수광부에서 수광된 수광 데이터의 광경로를 통해 거리를 측정하는 방식으로 상기 강판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 평탄도 측정부;를 포함하고, 상기 강판은, 페이오프릴(POR, Pay Off Reel)과 텐션릴(TR, Tension Reel) 사이에서 스킨패스밀(SPM, Skin Pass Mill)에 의해 최종적으로 표면 가공된 열연 강판일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 발광부와 상기 수광부를 둘러싸는 형상으로 형성되는 센서 하우징; 및 외부 환경으로부터 상기 발광부 또는 상기 수광부를 보호하기 위해 상기 센서 하우징의 상기 발광부 대응부 또는 상기 수광부 대응부에 설치되는 글라스부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 발광부는 넓은 면적에 상기 조사광을 조사할 수 있도록 바(bar)타입의 레이저 발생장치이고, 상기 수광부는 상기 강판을 촬영할 수 있는 카메라 장치이며, 상기 글라스부는 쿼츠(Quartz) 글라스 패널일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 글라스부를 둘러싸는 링형상으로 형성되고, 상기 글라스부의 오염을 방지할 수 있도록 에어 또는 퍼지 가스를 공급하는 에어 분사 노즐;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 에어 분사 노즐은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀들의 분사 방향이 상기 글라스부의 중심을 향하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 에어 분사 노즐은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀들의 일부분의 분사 방향이 상기 글라스부의 좌측에서 우측 방향으로 형성되고, 상기 분사홀들의 타부분의 분사 방향이 상기 글라스부의 우측에서 좌측 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 센서 하우징이 상기 강판의 상방에 위치될 수 있도록 상기 센서 하우징을 지지하는 프레임; 및 상기 센서 하우징과 상기 프레임 사이에 설치되고, 상기 센서 하우징을 상기 강판과 평행하게 설치할 수 있도록 상기 센서 하우징을 전후좌우 위치 조절 또는 각회전 조절할 수 있게 하는 정렬 장치;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 센서 하우징은, 상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 1 발광부와 제 1 수광부를 이용하여 상기 강판의 좌측 영역의 평탄도를 측정하는 좌측 센서 하우징; 상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 2 발광부와 제 2 수광부를 이용하여 상기 강판의 중심 영역의 평탄도를 측정하는 중심 센서 하우징; 및 상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 3 발광부와 제 3 수광부를 이용하여 상기 강판의 우측 영역의 평탄도를 측정하는 우측 센서 하우징;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 평탄도 측정부는, 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR) 장착 시점 이전에 상기 발광부에 작동 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR)로부터의 분리 시점 이후에 상기 발광부에 작동 종료 제어 신호를 인가하는 발광 제어부; 상기 발광부의 발광 시작 시점 이후에 상기 수광부에 수광 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 발광부의 발광 종료 시점 이전에 상기 수광부에 수광 종료 제어 신호를 인가하는 수광 제어부; 및 상기 수광부의 수광 시작 시점 이전에 상기 평탄도 측정부의 측정 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 수광부의 수광 종료 시점 이후에 상기 평탄도 측정부의 측정 종료 제어 신호를 인가하는 평탄도 측정 제어부;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 고객사의 측정 조건과 유사한 무장력 평판 상태로 스킨패스밀을 통과한 강판의 평탄도를 측정하여 고객사 클레임에 적극적으로 대응할 수 있고, 최종 제품의 품질 측정 데이터를 확보하여 품질 보증 체계의 개선이 가능하며, 강판의 이동 방향으로 길게 형성된 다수개의 발광부들을 이용하여 강판의 평탄도 뿐만이 아니라 폭방향 만곡, 길이 방향 만곡, 캠버 등 다양한 강판의 형태를 측정할 수 있고, 열연 및 열처리 공정에서 평탄도를 제어할 수 있는 최종 제품의 피드백 데이터들을 확보할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템을 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템의 에어 분사 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템의 에어 분사 노즐의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)의 제어 시점을 나타내는 시간 그래프이다.
도 2는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템을 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템의 에어 분사 노즐의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템의 에어 분사 노즐의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)의 제어 시점을 나타내는 시간 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)은, 강판(1)의 표면에 조사광(L1)을 조사하는 발광부(10)와, 상기 조사광(L1)에 의한 상기 강판(1)의 반사광(L2)을 수광하는 수광부(20) 및 삼각측량법을 이용하여 상기 수광부(20)에서 수광된 수광 데이터의 광경로를 통해 거리를 측정하는 방식으로 상기 강판(1)의 평탄도를 실시간으로 측정하는 평탄도 측정부(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 강판(1)은, 페이오프릴(POR, Pay Off Reel)과 텐션릴(TR, Tension Reel) 사이에서 스킨패스밀(SPM, Skin Pass Mill)에 의해 최종적으로 표면 가공된 열연 강판일 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 강판(1)은, 상기 페이오프릴(POR)에 권취된 중간 단계의 강판 코일로부터 인출되어 텐션롤러레벨러(TL, Tension Roller Leveller)에 의해 형상이 교정되고, 상기 스킨패스밀(SPM)을 거치면서 최종 표면 가공된 다음, 상기 텐션릴(TR)에 최종 단계의 강판 코일 형태로 권취될 수 있다.
따라서, 상기 스킨패스밀(SPM)을 거친 상기 강판(1)은 상기 텐션릴(TR)에 의해 권취되기 전에 강판(1)의 장력 등을 조절하여 무장력 평판 상태로 상기 발광부(10)와, 상기 수광부(20) 및 상기 평탄도 측정부(30)를 이용하여 고객사의 평가 조건과 유사하게 최종 제품단에서 평탄도가 측정될 수 있다.
여기서, 최종 제품단이란 상기 스킨패스밀(SPM)을 거친 이후부터, 상기 텐션릴(TR)에 권취되기 직전까지 최종 열간 압연 라인의 단부를 의미할 수 있다.
그러므로, 고객사의 측정 조건과 유사한 무장력 평판 상태로 상기 스킨패스밀(SPM)을 통과한 강판의 평탄도를 측정하여 고객사 클레임에 적극적으로 대응할 수 있고, 최종 제품의 품질 측정 데이터를 확보하여 품질 보증 체계의 개선이 가능하다.
도 2는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)을 나타내는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)은, 상기 발광부(10)와 상기 수광부(20)를 둘러싸는 형상으로 형성되는 센서 하우징(40) 및 외부 환경으로부터 상기 발광부(10) 또는 상기 수광부(20)를 보호하기 위해 상기 센서 하우징(40)의 상기 발광부 대응부 또는 상기 수광부 대응부에 설치되는 글라스부(50)를 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 발광부(10)는 넓은 면적에 상기 조사광을 조사할 수 있도록 바(bar)타입의 레이저 발생장치이고, 상기 수광부(20)는 상기 강판을 촬영할 수 있는 카메라 장치이며, 상기 글라스부(50)는 쿼츠(Quartz) 글라스 패널일 수 있다.
따라서, 상기 센서 하우징(40)을 이용하여 매우 민감한 전자 부품인 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(20)를 외부의 열악한 고온의 환경이나 이물질들로부터 보호할 수 있고, 쿼츠 글라스를 이용하여 내열성이 강하면서 투광도가 높아서 평탄도 측정의 정밀도를 크게 향상시킬 수 있다.
그러므로, 열간 압연시에도 제품의 최종단에서 무장력 평판 상태인 상기 강판(1)의 평탄도를 지속적으로 높은 내구성과 정밀도로 매우 안정적으로 측정할 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)은, 상기 글라스부(50)를 둘러싸는 링형상으로 형성되고, 상기 글라스부(50)의 오염을 방지할 수 있도록 에어 또는 퍼지 가스를 공급하는 에어 분사 노즐(51)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 각종 오염 가스나 오염 물질이나 파티클들이 상기 에어 분사 노즐(51)에서 분사되는 고압의 에어 또는 퍼지 가스에 의해 차단되어 상기 글라스부(50)의 오염을 사전에 예방할 수 있다.
도 3은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)을 나타내는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 센서 하우징(40)은, 상기 강판(1)의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 1 발광부와 제 1 수광부를 이용하여 상기 강판(1)의 좌측 영역의 평탄도를 측정하는 좌측 센서 하우징(41)과, 상기 강판(1)의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 2 발광부와 제 2 수광부를 이용하여 상기 강판(1)의 중심 영역의 평탄도를 측정하는 중심 센서 하우징(42) 및 상기 강판(1)의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 3 발광부와 제 3 수광부를 이용하여 상기 강판(1)의 우측 영역의 평탄도를 측정하는 우측 센서 하우징(43)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 강판(1)의 폭이 넓은 경우, 상기 좌측 센서 하우징(41)을 이용하여 상기 강판(1)의 좌측 테두리 영역과, 상기 중심 센서 하우징(42)을 이용하여 상기 강판(1)의 중심 영역과, 상기 우측 센서 하우징(43)을 이용하여 상기 강판(1)의 우측 테두리 영역을 포함하는 전체 영역에 대하여 스캔 방식으로 평탄도를 측정할 수 있다.
그러나, 이러한 상기 센서 하우징(41)의 설치 개수는 도시된 3개에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 이외에도 적어도 1개 이상, 2개, 3개, 4개 이상으로 상기 강판(1)의 폭에 따라 다양하게 설치될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)은, 상기 센서 하우징(40)이 상기 강판(1)의 상방에 위치될 수 있도록 상기 센서 하우징(40)을 지지하는 프레임(60) 및 상기 센서 하우징(40)과 상기 프레임(60) 사이에 설치되고, 상기 센서 하우징(40)을 상기 강판(1)과 평행하게 설치할 수 있도록 상기 센서 하우징(40)을 전후좌우 위치 조절 또는 각회전 조절할 수 있게 하는 정렬 장치(70)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 정렬 장치(70)를 이용하여 상기 좌측 센서 하우징(41)와, 상기 중심 센서 하우징(42) 및 상기 우측 센서 하우징(43)을 정위치에 매우 정밀하게 정렬시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 에어 분사 노즐(51)의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에어 분사 노즐(51)은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀(51a)들의 분사 방향이 상기 글라스부(50)의 중심을 향하도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 분사홀(51a)을 통해 상기 글라스부(50)의 중심을 향하도록 360도 방향에서 골고루 분사되는 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스에 의해서 상기 글라스부(50)의 오염을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 에어 분사 노즐(51)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 에어 분사 노즐(52)은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀(51b)들의 일부분의 분사 방향이 상기 글라스부(50)의 좌측에서 우측 방향으로 형성되고, 상기 분사홀(51b)들의 타부분의 분사 방향이 상기 글라스부(50)의 우측에서 좌측 방향으로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 분사홀(51a)을 통해 상기 글라스부(50)의 중심을 향하도록 양방향에서 골고루 분사되는 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스에 의해서 상기 글라스부(50)의 오염을 방지할 수 있다.
도 6은 도 1의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)를 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 6의 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)의 제어 시점을 나타내는 시간 그래프이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 강판의 평탄도 측정 시스템(100)의 평탄도 측정부(30)는, 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR) 장착 시점 이전에 상기 발광부(10)에 작동 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR)로부터의 분리 시점 이후에 상기 발광부(10)에 작동 종료 제어 신호를 인가하는 발광 제어부(31)와, 상기 발광부(10)의 발광 시작 시점 이후에 상기 수광부(20)에 수광 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 발광부(10)의 발광 종료 시점 이전에 상기 수광부(20)에 수광 종료 제어 신호를 인가하는 수광 제어부(32) 및 상기 수광부(20)의 수광 시작 시점 이전에 상기 평탄도 측정부(30)의 측정 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 수광부(20)의 수광 종료 시점 이후에 상기 평탄도 측정부(30)의 측정 종료 제어 신호를 인가하는 평탄도 측정 제어부(33)를 포함할 수 있다.
여기서, 기준 시점을 생성하기 위해서, PLC로부터 라인에 코일 인입 여부를 판단하고, 코일 인입이 되는 경우 제어 신호를 발생시켜서, TCP 통신을 통해 Main PC로 전송할 수 있다. 이 때, TCP 통신의 지연 또는 오류 등을 감안하여, 예컨대, 3초 정도의 Time Delay를 두어서 동일 시점에 기준 파일이 생성될 수 있다.
통신을 통해 PLC로부터 동기 신호를 받은 Main PC는 이를 기점으로 예컨대, 20초 간격으로 PLC 로부터 시간과 길이, 속도 정보를 받아 기준파일을 각각(WS,CS,DS) 생성할 수 있다.
3대의 계측기에 연결된 프로세싱 PC(WS_PC,CS_PC,DS_PC)에서는 개별로 생성된 기준 파일을 감시하여 새로운 정보가 입력되면, 해당 정보를 기준으로 계측기로부터 데이터를 수신받아 예컨대, 20초 간격으로 프로세싱을 진행할 수 있다.
해당 방법을 통해 3대의 계측기는 Main PC에서 생성된 기준파일을 기준으로 대략 20초 간격 동기화를 수행할 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 예컨대, 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR) 장착 시점(Coil is Line)과, 상기 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR)로부터의 분리 시점(Coil is out Line)을 기준으로 설명할 수 있다.
즉, 예컨대, 상기 발광 제어부(31)는, 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR) 장착 시점 이전에 상기 발광부(10)에 작동 시작(Laser On) 제어 신호를 인가하고, 상기 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR)로부터의 분리 시점 이후에 상기 발광부(10)에 작동 종료(Laser Off) 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 수광 제어부(32)는, 상기 발광부(10)의 발광 시작(Laser On) 시점 이후에 상기 수광부(20)에 수광 시작(Function Generator On) 제어 신호를 인가하고, 상기 발광부(10)의 발광 종료 시점 이전에 상기 수광부(20)에 수광 종료(Function Generator Off) 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 평탄도 측정 제어부(33)는, 상기 수광부(20)의 수광 시작 시점 이전에 상기 평탄도 측정부(30)의 측정 시작(Function Generator On for Stamp.txt On) 제어 신호를 인가하고, 상기 수광부(20)의 수광 종료 시점 이후에 상기 평탄도 측정부(30)의 측정 종료(Function Generator On for Stamp.txt Off) 제어 신호를 인가할 수 있다.
이들 간의 제어 신호 전달 간격은 통상적으로 1초 내지 3초 정도의 여유 시간을 갖는 것으로서, 이러한 신호 시점에 대한 제어는 도면에 국한되지 않고 측정 환경 등에 따라 매우 다양하게 이루어질 수 있다.
예컨대, 코일 평탄도 측정을 위해 사용한 상기 발광부(10)는, 2D 레이저 스캐너 방식의 XEMR 1010mm 규격이 적용될 수 있고, 설치된 공장의 라인에서 생산하는 코일의 최대 폭은 일례로 2020mm일 수 있는 것으로서, 2개의 상기 센서 하우징(40)이 충족 가능한 범위이나, 정확한 측정을 위해서 3대(WS, CS, DS)가 각각 설치되어 이들의 계측된 값들을 활용함으로서 전폭/전장 코일의 평탄도를 산출할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 고객사의 측정 조건과 유사한 무장력 평판 상태로 스킨패스밀(SPM)을 통과한 강판(1)의 평탄도를 측정하여 고객사 클레임에 적극적으로 대응할 수 있고, 최종 제품의 품질 측정 데이터를 확보하여 품질 보증 체계의 개선이 가능하며, 강판(1)의 이동 방향으로 길게 형성된 다수개의 발광부(10)들을 이용하여 강판(1)의 평탄도 뿐만이 아니라 폭방향 만곡, 길이 방향 만곡, 캠버 등 다양한 강판의 형태를 측정할 수 있고, 열연 및 열처리 공정에서 평탄도를 제어할 수 있는 최종 제품의 피드백 데이터들을 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 강판
L1: 조사광
10: 발광부
L2: 반사광
20: 수광부
POR: 페이오프릴(Pay Off Reel)
TR: 텐션릴(Tension Reel)
SPM: 스킨패스밀(Skin Pass Mill)
TL: 텐션롤러레벨러(Tension Roller Leveller)
30: 평탄도 측정부
31: 발광 제어부
32: 수광 제어부
33: 평탄도 측정 제어부
40: 센서 하우징
41: 좌측 센서 하우징
42: 중심 센서 하우징
43: 우측 센서 하우징
50: 글라스부
51: 에어 분사 노즐
51a, 51b: 분사홀
60: 프레임
70: 정렬 장치
100: 강판의 평탄도 측정 시스템
L1: 조사광
10: 발광부
L2: 반사광
20: 수광부
POR: 페이오프릴(Pay Off Reel)
TR: 텐션릴(Tension Reel)
SPM: 스킨패스밀(Skin Pass Mill)
TL: 텐션롤러레벨러(Tension Roller Leveller)
30: 평탄도 측정부
31: 발광 제어부
32: 수광 제어부
33: 평탄도 측정 제어부
40: 센서 하우징
41: 좌측 센서 하우징
42: 중심 센서 하우징
43: 우측 센서 하우징
50: 글라스부
51: 에어 분사 노즐
51a, 51b: 분사홀
60: 프레임
70: 정렬 장치
100: 강판의 평탄도 측정 시스템
Claims (9)
- 강판의 표면에 조사광을 조사하는 발광부;
상기 조사광에 의한 상기 강판의 반사광을 수광하는 수광부; 및
삼각측량법을 이용하여 상기 수광부에서 수광된 수광 데이터의 광경로를 통해 거리를 측정하는 방식으로 상기 강판의 평탄도를 실시간으로 측정하는 평탄도 측정부;를 포함하고,
상기 강판은,
페이오프릴(POR, Pay Off Reel)과 텐션릴(TR, Tension Reel) 사이에서 스킨패스밀(SPM, Skin Pass Mill)에 의해 최종적으로 표면 가공된 무장력 상태의 열연 강판이고,
상기 발광부와 상기 수광부를 둘러싸는 형상으로 형성되는 센서 하우징; 및
외부 환경으로부터 상기 발광부 또는 상기 수광부를 보호하기 위해 상기 센서 하우징의 상기 발광부 대응부 또는 상기 수광부 대응부에 설치되는 글라스부; 를 더 포함하고,
상기 센서 하우징은,
상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 1 발광부와 제 1 수광부를 이용하여 상기 강판의 좌측 영역의 평탄도를 측정하는 좌측 센서 하우징;
상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 2 발광부와 제 2 수광부를 이용하여 상기 강판의 중심 영역의 평탄도를 측정하는 중심 센서 하우징; 및
상기 강판의 이동 방향으로 길게 설치되고, 제 3 발광부와 제 3 수광부를 이용하여 상기 강판의 우측 영역의 평탄도를 측정하는 우측 센서 하우징; 을 포함하고,
상기 평탄도 측정부는,
강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR) 장착 시점 이전에 상기 발광부에 작동 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 강판 코일의 페이오프릴(POR) 또는 텐션릴(TR)로부터의 분리 시점 이후에 상기 발광부에 작동 종료 제어 신호를 인가하는 발광 제어부;
상기 발광부의 발광 시작 시점 이후에 상기 수광부에 수광 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 발광부의 발광 종료 시점 이전에 상기 수광부에 수광 종료 제어 신호를 인가하는 수광 제어부; 및
상기 수광부의 수광 시작 시점 이전에 상기 평탄도 측정부의 측정 시작 제어 신호를 인가하고, 상기 수광부의 수광 종료 시점 이후에 상기 평탄도 측정부의 측정 종료 제어 신호를 인가하는 평탄도 측정 제어부; 를 포함하고,
상기 평탄도 측정 제어부는,
동일한 시점에 기준 파일들이 생성될 수 있도록, 상기 측정 시작 제어 신호와 상기 측정 종료 제어 신호를 제 1 시간의 전달 간격을 두고 인가하고, 상기 제 1 수광부, 상기 제 2 수광부 및, 상기 제 3 수광부의 동기화를 제 2 시간마다 수행하는, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 발광부는 넓은 면적에 상기 조사광을 조사할 수 있도록 바(bar)타입의 레이저 발생장치이고, 상기 수광부는 상기 강판을 촬영할 수 있는 카메라 장치이며, 상기 글라스부는 쿼츠(Quartz) 글라스 패널인, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 글라스부를 둘러싸는 링형상으로 형성되고, 상기 글라스부의 오염을 방지할 수 있도록 에어 또는 퍼지 가스를 공급하는 에어 분사 노즐;
을 더 포함하는, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 에어 분사 노즐은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀들의 분사 방향이 상기 글라스부의 중심을 향하도록 형성되는, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 에어 분사 노즐은 상기 에어 또는 상기 퍼지 가스의 분사홀들의 일부분의 분사 방향이 상기 글라스부의 좌측에서 우측 방향으로 형성되고, 상기 분사홀들의 타부분의 분사 방향이 상기 글라스부의 우측에서 좌측 방향으로 형성되는, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 센서 하우징이 상기 강판의 상방에 위치될 수 있도록 상기 센서 하우징을 지지하는 프레임; 및
상기 센서 하우징과 상기 프레임 사이에 설치되고, 상기 센서 하우징을 상기 강판과 평행하게 설치할 수 있도록 상기 센서 하우징을 전후좌우 위치 조절 또는 각회전 조절할 수 있게 하는 정렬 장치;
를 더 포함하는, 강판의 평탄도 측정 시스템. - 삭제
- 삭제
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| KR1020210128258A KR102630351B1 (ko) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 강판의 평탄도 측정 시스템 |
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| KR1020210128258A KR102630351B1 (ko) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 강판의 평탄도 측정 시스템 |
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| JP2018036175A (ja) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材の表面検査装置及び表面検査方法 |
| JP2018065190A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板形状の矯正装置、矯正方法、および、鋼板の連続酸洗装置 |
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| KR20150064557A (ko) | 2013-12-03 | 2015-06-11 | 티브이로직(주) | 스피커의 임피던스를 자동 검출하는 증폭기 및 증폭기의 제어 방법 |
-
2021
- 2021-09-28 KR KR1020210128258A patent/KR102630351B1/ko active IP Right Grant
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| KR20230045420A (ko) | 2023-04-04 |
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